KR102574186B1 - 예지 보전 판정 장치, 예지 보전 판정 방법 및 기억 매체 - Google Patents

예지 보전 판정 장치, 예지 보전 판정 방법 및 기억 매체 Download PDF

Info

Publication number
KR102574186B1
KR102574186B1 KR1020217015134A KR20217015134A KR102574186B1 KR 102574186 B1 KR102574186 B1 KR 102574186B1 KR 1020217015134 A KR1020217015134 A KR 1020217015134A KR 20217015134 A KR20217015134 A KR 20217015134A KR 102574186 B1 KR102574186 B1 KR 102574186B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
value
ratio
difference value
output
difference
Prior art date
Application number
KR1020217015134A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210077740A (ko
Inventor
다카유키 노기
유이치 다케우치
슌페이 나카무라
šœ페이 나카무라
Original Assignee
시바우라 기카이 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 시바우라 기카이 가부시키가이샤 filed Critical 시바우라 기카이 가부시키가이샤
Publication of KR20210077740A publication Critical patent/KR20210077740A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102574186B1 publication Critical patent/KR102574186B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/028—Acoustic or vibration analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/021—Gearings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H3/00—Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
    • G01H3/10—Amplitude; Power
    • G01H3/14—Measuring mean amplitude; Measuring mean power; Measuring time integral of power
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0635—Risk analysis of enterprise or organisation activities
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/20—Administration of product repair or maintenance
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/04—Manufacturing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

예지 보전 판정 장치(12a)의 제1 차분값 산출부(521)는, 톱니바퀴 상자(30)(기기)의 금속 하우징(하우징)의 표면에 설치한 AE 센서(20)의 AE 출력(M(t))을 취득하고, 소정 시간분의 AE 출력의 최댓값(Smax1)과 최솟값(Smin1)의 차분값(δ1)(제1 차분값)을 산출한다. 평균값 산출부(522)는, 소정 시간분의 AE 출력의 평균값(Save)을 산출한다. 그리고, 제2 차분값 산출부(523)는, 소정 시간분의 AE 출력 중에서, 평균값(Save) 미만의 AE 출력의 최댓값(Smax2)과 최솟값(Smin1)의 차분값(δ2)(제2 차분값)을 산출한다. 제1 비율 산출부(524)는, 제2 차분값에 대한, 제1 차분값의 비율(R1)(제1 비율)을 산출한다. 그리고, 비율(R1)이 제1 소정값(ε1) 이상인 경우에, 통지부(54)는, 톱니바퀴 상자(30)에 이상이 발생할 우려가 있는 것을 통지시킨다.

Description

예지 보전 판정 장치, 예지 보전 판정 방법 및 기억 매체
본 발명은, 기기의 이상의 발생을 예측하는 예지 보전 판정 장치, 예지 보전 판정 방법 및 기억 매체에 관한 것이다.
고체 재료가 변형될 때, 그때까지 축적되어 있던 변형 에너지를 음파(AE파)로서 방출하는 현상이 알려져 있다. 그리고, 종래, AE 센서에 의해 AE파를 검출하고, 그 파형을 분석함으로써, 기어의 손상을 검출하는 손상 검출 장치가 알려져 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에 기재된 기어의 손상 검출 장치는, AE 센서의 출력을 분석하여, 특정한 주파수 영역의 신호 강도를 검출함으로써, 기어의 손상의 발생을 검출하고 있다.
일본 특허 공개 제2009-42151호 공보
그러나, 특허문헌 1의 손상 검출 장치에 있어서는, 기기에 실제로 손상 등의 이상이 발생하지 않으면, 당해 이상을 검출할 수 없다는 문제가 있었다. 따라서, 이상이 검출된 때는, 기기를 바로 정지하여 이상 개소의 점검이나 정비, 소모 부품(베어링이나 시일 부품 등)의 교환, 청소 등을 행할 필요가 있었다. 그 때문에, 예기하지 않은 타이밍에 기기를 정지하지 않으면 안되고, 당해 기기뿐만 아니라, 생산 라인을 정지하는 등의 조치를 행하지 않으면 안될 가능성이 있었다. 이로써, 생산 공정에 큰 영향을 끼칠 가능성이 있었다.
본 발명은, 상기에 감안하여 이루어진 것이며, 기기의 동작에 영향을 끼치는 이상의 발생을, 실제로 이상이 발생하기 전에 통지할 수 있는 예지 보전 판정 장치, 예지 보전 판정 방법 및 기억 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 예지 보전 판정 장치는, 기기의 하우징의 표면에 설치한 AE 센서와, 상기 AE 센서의 출력을 취득하여, 소정 시간분의 상기 출력의 최댓값과 최솟값의 제1 차분값을 산출하는 제1 차분값 산출부와, 상기 소정 시간분의 상기 출력의 평균값을 산출하는 평균값 산출부와, 상기 소정 시간분의 상기 출력 중, 상기 평균값 미만의 출력의 최댓값과 최솟값의 제2 차분값을 산출하는 제2 차분값 산출부와, 상기 제2 차분값에 대한, 상기 제1 차분값의 비율을 산출하는 제1 비율 산출부와, 상기 제1 비율 산출부가 산출한 비율이 제1 소정값 이상인 경우에, 상기 기기의 예지 보전에 관한 통지를 행하는 통지부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 예지 보전 판정 장치는, 기기의 하우징의 표면에 설치한 AE 센서의 출력을 취득하여, 소정 시간분의 상기 출력의 최댓값과 최솟값의 제1 차분값을 산출하는 제1 차분값 산출부와, 상기 소정 시간분의 상기 출력 중, 상기 최댓값에 대하여 소정 비율 이상의 출력을 제거한 후에 남은 출력의 최댓값과 최솟값의 제3 차분값을 산출하는 제3 차분값 산출부와, 상기 제3 차분값에 대한, 상기 제1 차분값의 비율인 제2 비율을 산출하는 제2 비율 산출부와, 상기 제2 비율이 제2 소정값 이상인 경우에, 상기 기기에 이상이 발생할 우려가 있는 것을 통지하는 통지부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 예지 보전 판정 장치는, 기기의 하우징의 표면에 설치한 AE 센서의 출력을 취득하여, 소정 시간분의 상기 출력의 최댓값과 최솟값의 제1 차분값을 산출하는 제1 차분값 산출부와, 상기 소정 시간분의 상기 출력의 평균값을 산출하는 평균값 산출부와, 상기 평균값에 대한 상기 제1 차분값의 비율인 제3 비율을 산출하는 제3 비율 산출부와, 상기 제1 차분값과 상기 제3 비율을 각 축에 취한 2차원 맵에 기초하여, 상기 기기에 이상이 발생할 우려가 있는 것을 통지하는 통지부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 예지 보전 판정 장치는, 기기의 동작에 영향을 끼치는 이상의 발생을, 실제로 이상이 발생하기 전, 즉 이상의 징후가 검출된 시점에서 통지할 수 있다. 따라서, 기기의 점검이나 정비, 소모 부품의 교환, 청소 등을 행하는 타이밍을 미리 설정할 수 있다. 그 때문에, 기기가 정지하고 있는 동안은 별도의 기기를 가동시키는 것 등에 의해, 생산 라인의 가동 상태를 유지할 수 있다.
도 1은 어쿠스틱 에미션 및 AE 센서의 설명도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치를 사용한 예지 보전 판정 시스템의 전체 구성도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 관한 압출기의 구조도이다.
도 4는 제1 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치의 하드웨어 구성도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치의 기능 구성도이다.
도 6은 제1 실시 형태에 있어서의 예지 보전 판정 방법의 설명도이다.
도 7은 제1 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치가 행하는 처리의 흐름의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 8은 제2 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치의 기능 구성도이다.
도 9는 제2 실시 형태에 있어서의 예지 보전 판정 방법의 설명도이다.
도 10은 제2 실시 형태에 있어서의 처리의 흐름의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 11은 제3 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치를 사용한 예지 보전 판정 시스템의 전체 구성도이다.
도 12는 제3 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치의 기능 구성도이다.
도 13은 제3 실시 형태에 있어서의 판정 기준의 일례를 도시하는 도면이다.
도 14는 제3 실시 형태에 있어서 신호 분석부와 제3 판정부가 행하는 처리의 흐름의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 15는 제4 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치를 사용한 예지 보전 판정 시스템의 전체 구성도이다.
도 16은 제4 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치의 기능 구성도이다.
도 17은 진동 가속도가 제3 소정값보다도 큰 경우의 판정 기준의 일례를 도시하는 도면이다.
도 18은 제4 실시 형태에 있어서 신호 분석부와 제4 판정부가 행하는 처리의 흐름의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 19는 제5 실시 형태의 예지 보전 판정 시스템의 시스템 구성의 일례를 도시하는 시스템 블록도이다.
[어쿠스틱 에미션(AE: Acoustic Emission)의 설명]
실시 형태의 설명 전에, 기기의 예지 보전의 판정을 행하기 위해 사용하는 어쿠스틱 에미션(이하, AE라고 칭함)에 대하여 설명한다. AE란, 고체 재료가 변형될 때, 그때까지 축적되어 있던 변형 에너지를 음파(탄성파, AE파)로서 방출하는 현상이다. 당해 AE파를 검출함으로써, 고체 재료의 이상을 예측할 수 있다. AE파의 주파수 대역은, 수10㎑ 내지 수㎒ 정도라고 되어 있고, 일반적인 진동 센서나 가속도 센서에서는 검출할 수 없는 주파수 대역을 갖는다. 따라서, AE파를 검출하기 위해서는, 전용의 AE 센서를 사용한다. AE 센서에 대하여, 상세하게는 후술한다.
도 1은, 어쿠스틱 에미션 및 AE 센서의 설명도이다. 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 고체 재료 Q의 내부의 AE 발생원 P에서 변형이나 접촉, 마찰 등이 발생하면, AE파 W가 발생한다. AE파 W는, AE 발생원 P로부터 방사상으로 퍼져, 고체 재료 Q의 내부를, 당해 고체 재료 Q에 따른 속도로 전반한다.
고체 재료 Q의 내부를 전반한 AE파 W는, 고체 재료 Q의 표면에 설치한 AE 센서(20)에 의해 검출된다. 그리고, AE 센서(20)는 검출 신호 D를 출력한다. 검출 신호 D는, 진동을 나타내는 신호이기 때문에, 정부의 값을 갖는 교류 신호이다. 그러나, 이대로는 검출 신호 D(AE파 W)에 대하여 각종 연산을 행할 때 취급하기 어렵기 때문에, 검출 신호 D의 부의 부분을 반파 정류한 정류 파형으로서 취급하는 것이 일반적이다. 또한, AE파 W를 분석할 때는, 일반적으로, 정류 파형의 제곱값을 소정의 시간으로 평균화하여 평방근을 취한 값, 즉 실효값(RMS(Root Mean Square)값)으로서 취급한다.
AE파 W의 전반 속도는 종파와 횡파에서 다르지만(종파는 횡파보다도 빠름), 고체 재료 Q의 크기(전반 거리)를 고려하면, 그 차는 무시할 수 있기 때문에, 본 실시 형태에서는, 종파와 횡파의 구별은 행하지 않는다. 즉, 종파와 횡파의 구별없이, 소정의 시간 내에 검출된 AE파 W를 측정 신호로 하여 분석의 대상으로 한다.
AE 센서(20)는, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 실드 케이스(20a)에 내포되어 있다. 그리고, AE 센서(20)의 저면에는, AE파 W를 받는 수파면(20b)이 형성된다. 수파면(20b)은, 절연물로 형성되어 있다. 또한, 실드 케이스(20a)의 저면 부근에는 마그네트(20c)가 설치되고, AE 센서(20)는, 마그네트(20c)에 의해, 예지 보전의 대상이 되는 기기(30)의 금속 하우징(30a)에 고정된다. 그때, 수파면(20b)은, 기기(30)의 금속 하우징(30a)의 표면에 밀착한 상태로 설치된다.
수파면(20b)의 상부에는 구리 등의 증착막(20d)이 형성된다. 그리고, 증착막(20d)의 상부에는, 지르콘산티탄산납(PZT) 등의 압전 소자(20e)가 설치된다. 압전 소자(20e)는, 수파면(20b)을 통해 AE파 W를 받고, 당해 AE파 W에 따른 전기 신호를 출력한다. 압전 소자(20e)가 출력한 전기 신호는, 증착막(20f) 및 커넥터(20g)를 통해, 검출 신호 D로서 출력된다. 또한, 검출 신호 D는 미약하기 때문에, 노이즈의 혼입에 의한 영향을 억제하기 위해, AE 센서(20)의 내부에 프리앰프(도 1의 (b)에는 도시하지 않음)를 설치하여, 검출 신호 D를 미리 증폭한 후에 출력해도 된다.
AE는, 미세한 흠이나 마찰에 의해서도 발생하기 때문에, 기기의 이상의 징후를 조기에 발견할 수 있다. 또한, AE파 W는 AE 발생원 P로부터 방사상으로 퍼지기 때문에, 금속제의 하우징이라면, AE 센서(20)를 설치함으로써, 하우징의 어느 위치에서도 AE파 W를 관측하여 검출 신호 D를 취득하는 것이 가능하다. 또한, 검출 신호 D의 구체적인 분석 방법은 후술한다. 또한, AE 센서(20)는, 종류에 따라 검출 가능한 신호의 주파수 대역이 다르기 때문에, 사용하는 AE 센서(20)를 선정할 때는, 계측 대상이 되는 기기의 재질 등을 고려하는 것이 바람직하다.
이하에, 본 개시에 관한 예지 보전 판정 장치, 예지 보전 판정 방법 및 프로그램의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이들 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기 실시 형태에 있어서의 구성 요소에는, 당업자가 치환 가능하고, 또한 용이하게 상도할 수 있는 것, 혹은 실질적으로 동일한 것이 포함된다.
[제1 실시 형태]
본 개시의 제1 실시 형태는, 기기의 이상이 발생하는 징후를 검출하여 통지하는 예지 보전 판정 장치(12a)의 예이다.
[예지 보전 판정 장치의 개략 구성의 설명]
먼저, 도 2를 사용하여, 본 실시 형태에 있어서의 예지 보전 판정 장치(12a)를 사용한 예지 보전 판정 시스템(10a)의 전체 구성에 대하여 설명한다. 도 2는, 제1 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치를 사용한 예지 보전 판정 시스템의 전체 구성도이다. 또한, 예지 보전 판정 시스템(10a)은, 본 개시의 예지 보전 판정 장치(12a)를, 모터(22)의 회전 구동력을 감속하여 압출기(40)를 구동하는 톱니바퀴 상자(30)의 예지 보전의 판정에 적용한 것이다. 또한, 톱니바퀴 상자(30)는, 기기(30)의 일례이다. 톱니바퀴 상자(30)는, 복수의 기어가 맞물려 구성되어, 입력측에 접속된 모터(22)의 회전 구동력을 감속하여, 출력측으로 전달한다. 예지 보전 판정 시스템(10a)은, 기어에 발생하는 균열이나 마모 및 기어를 지지하는 축의 마모 등의 이상의 징후를 검출하여 통지한다. 또한, 이하에 설명하는 장치 구성은 일례이며, 예지 보전의 대상이 되는 기기는, 톱니바퀴 상자(30)에 한정되는 것은 아니다. 또한, 톱니바퀴 상자(30)의 구동 대상은, 압출기(40)에 한정되는 것은 아니다. 또한, 압출기(40)의 개요는 후술한다(도 3 참조).
예지 보전 판정 장치(12a)는, 압출기(40)에 접속된 톱니바퀴 상자(30)의 금속 하우징(30a)의 표면에 설치된 AE 센서(20)의 출력을 취득한다. 그리고, 예지 보전 판정 장치(12a)는, AE 센서(20)의 출력을 분석함으로써, 톱니바퀴 상자(30)의 예지 보전을 행한다.
또한, AE 센서(20)로서는, 금속 하우징(30a)의 내부를 전반하는 AE파 W를 검출 가능한 주파수 대역을 갖는 센서를 사용한다. 특히, 검출하는 AE파 W의 주파수 대역을 알고 있는 경우는, 당해 주파수 대역에 높은 감도를 갖는 AE 센서(20)를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 본 실시 형태에서는, 150㎑를 포함하는 주파수 대역에 높은 감도를 갖는 AE 센서(20)를 사용한다.
또한, 톱니바퀴 상자(30)의 금속 하우징(30a)에 대한 AE 센서(20)의 설치 위치는 상관없지만, 톱니바퀴 상자(30)의 이상이 발생하기 쉬운 장소의 근방에 설치하는 것이 바람직하다. 예를 들어, AE 센서(20)는, 톱니바퀴 상자(30)의 출력축의 근방에 설치하는 것이 바람직하다.
예지 보전에 관한 판정을 행한 결과, 톱니바퀴 상자(30)에 이상이 발생할 징후가 있다고 판정되면, 예지 보전 판정 장치(12a)는, 도 2의 도시하지 않은 모니터나 스피커 등에 의해, 이상이 발생할 징후가 있는 것을 통지한다.
[압출기의 구조의 설명]
도 3은, 제1 실시 형태에 관한 압출기의 구조도이다. 압출기(40)는, 톱니바퀴 상자(30)의 출력에 따라 회전 구동되는 출력축(32)의 회전에 수반하여, 당해 출력축(32)을 연장한 위치에 설치된 스크루(42)를 회전시킴으로써, 예를 들어 수지 원료와 분체상의 충전제를 혼련한다. 특히, 도 3에 도시하는 압출기(40)는, 축간 거리 C에서 설치된 2개의 출력축(32)을 구비하는 2축 압출기이다.
2개의 출력축(32)은, 배럴부(44)의 내부에, 일정한 축간 거리 C를 유지하여 평행하게 배치된다. 그리고, 각 출력축(32)에는, 서로 맞물리면서 동일 방향으로 회전하는 2개의 스크루(42)의 기부가 접속되어 있다. 출력축(32)은, 톱니바퀴 상자(30)에 의해 감속된 모터(22)의 회전을, 스크루(42)로 전달한다. 스크루(42)는, 예를 들어 매분 300회전 등의 속도로 회전한다.
배럴부(44)의 내부에는, 각 스크루(42)가 삽입되는, 원통 형상의 2개의 삽입 관통 구멍(46)이 마련되어 있다. 삽입 관통 구멍(46)은, 배럴부(44)의 길이 방향을 따라 마련된 구멍이고, 서로 맞물리는 2개의 스크루(42)가 삽입 가능하도록, 원통의 일부가 중첩되어 있다. 배럴부(44)의 길이 방향의 일단측에는, 혼련되는 펠릿상의 수지 원료와 분체상의 충전제의 재료를 삽입 관통 구멍(46)에 공급하기 위한 재료 공급구(47)가 마련되어 있다. 배럴부(44)의 길이 방향의 타단측에는, 삽입 관통 구멍(46)을 통과하는 동안에 혼련된 재료를 토출하는 토출구(48)가 마련되어 있다. 배럴부(44)의 외주에는, 배럴부(44)를 가열함으로써 삽입 관통 구멍(46)에 공급된 재료를 가열하는 히터(49)가 마련되어 있다.
스크루(42)는, 재료 공급구(47)가 마련된 배럴부(44)의 일단측으로부터, 토출구(48)가 마련된 배럴부(44)의 타단측을 향해, 제1 스크루부(42a), 제2 스크루부(42b), 제3 스크루부(42c)를 갖는다. 상세한 설명은 생략하지만, 재료를 균일하게 혼련하기 위해, 제1 스크루부(42a), 제2 스크루부(42b), 제3 스크루부(42c)는, 각각 다른 형상을 갖는다.
배럴부(44)도 마찬가지로, 재료 공급구(47)가 마련된 일단측으로부터, 토출구(48)가 마련된 타단측을 향해, 스크루(42)의 제1 스크루부(42a), 제2 스크루부(42b), 제3 스크루부(42c)에 대응하고, 제1 배럴부(44a), 제2 배럴부(44b), 제3 배럴부(44c)를 갖는다. 스크루(42)와 배럴부(44)의 간극은, 톱니바퀴 상자(30)측으로부터 토출구(48)측을 향해 점감하도록 형성되어 있다. 이로써, 재료 공급구(47)로부터 공급된 재료는, 보다 한층 균일하게 혼련된다.
배럴부(44)의 길이 방향의 전체 길이 L, 제1 배럴부(44a)와 제1 스크루부(42a)의 길이 L1, 제2 배럴부(44b)와 제2 스크루부(42b)의 길이 L2, 제3 배럴부(44c)와 제3 스크루부(42c)의 길이 L3은, 혼련하는 재료에 따라 적절히 결정된다.
스크루(42)의 선단 부근에서는, 용융된 수지가 균일해지도록 혼련된다. 그리고, 스크루(42)를 통과한 용융 수지는, 균일하게 혼련된 상태로 토출구(48)로부터 토출된다.
[예지 보전 판정 장치의 하드웨어 구성의 설명]
이어서, 도 4를 사용하여, 예지 보전 판정 장치(12a)의 하드웨어 구성에 대하여 설명한다. 도 4는, 제1 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치의 하드웨어 구성도이다.
예지 보전 판정 장치(12a)는, 제어부(13)와, 기억부(14)와, 주변 기기 컨트롤러(16)를 구비한다.
제어부(13)는, CPU(Central Processing Unit)(13a)와, ROM(Read Only Memory)(13b)과, RAM(Random Access Memory)(13c)을 구비한다. CPU(13a)는, 버스 라인(15)을 통해, ROM(13b)과, RAM(13c)과 접속한다. CPU(13a)는, 기억부(14)에 기억된 제어 프로그램 P1을 판독하여, RAM(13c)에 전개한다. CPU(13a)는, RAM(13c)에 전개된 제어 프로그램 P1을 따라 동작함으로써, 제어부(13)의 동작을 제어한다. 즉, 제어부(13)는, 제어 프로그램 P1에 기초하여 동작하는, 일반적인 컴퓨터의 구성을 갖는다.
제어부(13)는, 또한, 버스 라인(15)을 통재, 기억부(14)와, 주변 기기 컨트롤러(16)와 접속한다.
기억부(14)는, 전원을 오프해도 기억 정보가 유지되는, 플래시 메모리 등의 불휘발성 메모리, 또는 HDD(Hard Disk Drive) 등이다. 기억부(14)는, 제어 프로그램 P1을 포함하는 프로그램과, AE 출력 M(t)을 기억한다. 제어 프로그램 P1은, 제어부(13)가 구비하는 기능을 발휘시키기 위한 프로그램이다. AE 출력 M(t)은, AE 센서(20)가 출력한 검출 신호 D의 실효값을, A/D 변환기(17)에서 디지털 신호로 변환한 신호이다.
또한, 제어 프로그램 P1은, ROM(13b)에 미리 내장되어 제공되어도 된다. 또한, 제어 프로그램 P1은, 제어부(13)에 인스톨 가능한 형식 또는 실행 가능한 형식의 파일로, CD-ROM, 플렉시블 디스크(FD), CD-R, DVD(Digital Versatile Disc) 등의 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록하여 제공하도록 구성해도 된다.
주변 기기 컨트롤러(16)는, A/D 변환기(17)와, 표시 디바이스(18)와, 조작 디바이스(19)와 접속한다. 주변 기기 컨트롤러(16)는, 제어부(13)로부터의 명령에 기초하여, 접속된 각종 하드웨어의 동작을 제어한다.
A/D 변환기(17)는, AE 센서(20)가 출력한 검출 신호 D를 디지털 신호로 변환하여, AE 출력 M(t)을 출력한다.
표시 디바이스(18)는, 예를 들어 액정 디스플레이이다. 표시 디바이스(18)는, 예지 보전 판정 장치(12a)의 동작 상태에 관한 정보를 표시한다. 또한, 표시 디바이스(18)는, 예지 보전 판정 장치(12a)가, 톱니바퀴 상자(30)(기기)의 이상의 징후를 검출한 때에 통지를 행한다.
조작 디바이스(19)는, 예를 들어 표시 디바이스(18)에 중첩된 터치 패널이다. 조작 디바이스(19)는, 예지 보전 판정 장치(12a)의 설정이나 조작에 관한 조작 정보를 취득한다.
[예지 보전 판정 장치의 기능 구성의 설명]
이어서, 도 5를 사용하여, 예지 보전 판정 장치(12a)의 기능 구성에 대하여 설명한다. 도 5는, 제1 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치의 기능 구성도이다. 예지 보전 판정 장치(12a)의 제어부(13)는, 제어 프로그램 P1을 RAM(13c)에 전개하여 동작시킴으로써, 도 5에 도시하는 신호 취득부(51)와, 신호 분석부(52a)와, 제1 판정부(53a)와, 통지부(54)를 기능부로서 실현한다.
신호 취득부(51)는, AE 센서(20)가 출력한 검출 신호 D를 취득한다. 신호 취득부(51)는, 증폭기를 구비하고, 검출 신호 D를 증폭함과 함께, A/D 변환기를 구비하고, 아날로그 신호인 검출 신호 D의 실효값을 디지털 신호인 AE 출력 M(t)으로 변환한다.
신호 분석부(52a)는, AE 출력 M(t)을 분석하여, 톱니바퀴 상자(30)에 이상의 징후가 보이는지를 판정하기 위한 평가값을 산출한다.
신호 분석부(52a)는, 또한, 제1 차분값 산출부(521)와, 평균값 산출부(522)와, 제2 차분값 산출부(523)와, 제1 비율 산출부(524)를 구비한다.
제1 차분값 산출부(521)는, 소정 시간분(예를 들어, 10초간)의 AE 출력 M(t)의 최댓값 Smax1과 최솟값 Smin1의 차분값 δ1＝Smax1－Smin1(제1 차분값)을 산출한다. 또한, 소정 시간은, 예지 보전 판정 장치(12a)의 계산 능력 등에 기초하여 적절한 값으로 결정하면 된다.
평균값 산출부(522)는, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)의 평균값 Save를 산출한다.
제2 차분값 산출부(523)는, 소정 시간분의 AE 출력 M(t) 중에서, 평균값 Save 미만의 AE 출력 M(t)의 최댓값 Smax2와 최솟값 Smin1의 차분값 δ2＝Smax2－Smin1(제2 차분값)을 산출한다.
제1 비율 산출부(524)는, 제2 차분값 δ2에 대한, 제1 차분값의 비율 R1＝δ1/δ2를 산출한다. 비율 R1(제1 비율)은, 신호 분석부(52a)가 산출된다. 비율 R1은, 상기한 평가값이다.
제1 판정부(53a)는, 제1 비율 산출부(524)가 산출한 비율 R1이 제1 소정값 ε1 이상인지 여부를 판정한다.
통지부(54)는, 제1 판정부(53a)가, 비율 R1이 제1 소정값 ε1 이상이라고 판정한 경우에, 톱니바퀴 상자(30)(기기)의 예지 보전에 관한 통지를 행한다. 구체적으로는, 통지부(54)는, 표시 디바이스(18)에, 톱니바퀴 상자(30)에 이상의 징후가 보이는 것을 표시함으로써 통지한다. 또한, 통지부(54)의 통지 방법은, 이것에 한정되는 것은 아니고, 도 4에 도시하지 않은 인디케이터를 점등 또는 점멸시킴으로써 통지해도 되고, 도 4에 도시하지 않은 스피커나 버저로부터, 소리 또는 음성을 출력함으로써 통지해도 된다.
[예지 보전 판정 방법의 설명]
발명자들의 평가 실험에 의하면, 평가 대상인 톱니바퀴 상자(30)에 명확한 이상(예를 들어, 톱니바퀴 상자(30)에 내장된 기어에 흠이 생기는 등)이 발생하는 경우의 AE 출력 M1(t)과, 당해 톱니바퀴 상자(30)가 정상인 경우의 AE 출력 M2(t)를 비교하면, AE 출력 M2(t)의 최댓값과 최솟값의 차분값에 대한, AE 출력 M1(t)의 최댓값과 최솟값의 차분값의 비율이 약 5인 것을 알 수 있었다. 또한, 이 비율은, 톱니바퀴 상자(30)의 이상이 진전할수록 큰 값이 되는 것을 알 수 있었기 때문에, 당해 비율이 5에 도달하기 전, 예를 들어 3 정도로 된 경우에, 톱니바퀴 상자(30)에 이상의 징후가 있다고 판정하는 것이 바람직한 것을 알 수 있었다.
또한, 발명자들의 평가에 의해, 톱니바퀴 상자(30)에 이상이 발생하는 경우의 AE 출력 M1(t)의 평균값 Save 미만의 출력의 최댓값과 최솟값의 차분값에 대한, 당해 톱니바퀴 상자(30)가 정상인 경우의 AE 출력 M2(t)의 최댓값과 최솟값의 차분값의 비율이, 톱니바퀴 상자(30)의 이상의 진행에 수반하여 증대되는 것을 알 수 있었다.
그 때문에, 발명자들은, 이상의 징후를 파악하여 통지를 행하기 위해서는, AE 출력 M(t)의 평균값 Save 미만의 출력의 최댓값과 최솟값의 차분값에 대한, AE 출력 M(t)의 최댓값과 최솟값의 차분값의 비율이, 상기한 제1 소정값 ε1에 도달한 경우에, 이상의 징후가 있다고 판정하는 것이 적절하다고 판단했다. 또한, 제1 소정값 ε1의 값은, 사전에 평가 실험 등을 행하여, 평가 대상이 되는 톱니바퀴 상자(30)에 따른 값으로 설정하면 된다.
이어서, 도 6을 사용하여, 예지 보전 판정 장치(12a)가 예지 보전을 위한 판정, 즉 톱니바퀴 상자(30)에 이상의 징후가 보이는지의 판정을 행하는 방법을 설명한다. 도 6은, 제1 실시 형태에 있어서의 예지 보전 판정 방법의 설명도이다.
도 6에 도시하는 그래프(60a)는, 예지 보전 판정 장치(12a)의 신호 취득부(51)가 취득한 AE 센서(20)로부터의 AE 출력 M(t)의 일례이다. 도 6의 횡축은 시각 t를 나타내고, 종축은 AE 센서(20)의 AE 출력 M(t)의 실효값(RMS값)을 나타낸다. 또한, AE 센서(20)로부터의 AE 출력은 연속 파형으로 출력되지만, 그래프(60a)는, 당해 연속 파형을 소정의 시간 간격으로 샘플링한 산포도로 한 것이다. 또한, 신호 취득부(51)는, 모터(22)와 톱니바퀴 상자(30)와 압출기(40)가 모두 가동하고 있는 상태로, AE 센서(20)로부터의 AE 출력 M(t)을 취득한다.
신호 분석부(52a)는, AE 출력 M(t)에 대하여, 이하의 신호 처리를 행한다. 먼저, 제1 차분값 산출부(521)는, AE 출력 M(t)의 소정 시간분, 예를 들어 도 6에 도시하는 10초간에 있어서의 최댓값 Smax1과 최솟값 Smin1의 차분값 δ1＝Smax1－Smin1(제1 차분값)을 산출한다.
이어서, 평균값 산출부(522)는, 소정 시간분(예를 들어, 10초분)의 AE 출력 M(t)의 평균값 Save를 산출한다.
또한, 제2 차분값 산출부(523)는, 소정 시간분의 출력 AE(t) 중에서 평균값 Save를 초과하는 AE 출력 M(t)을 제거한 후에 남은 AE 출력 M(t)의 최댓값 Smax2와 최솟값 Smin1의 차분값 δ2＝Smax2－Smin1(제2 차분값)을 산출한다.
그리고, 제1 비율 산출부(524)는, 제2 차분값 δ2에 대한, 제1 차분값 δ1의 비율 R1(제1 비율)을 산출한다. 즉, 제1 비율 산출부(524)는, 비율 R1을, R1＝δ1/δ2에 의해 산출한다.
제1 판정부(53a)는, 제1 비율 산출부(524)가 산출한 비율 R1이 제1 소정값 ε1 이상인지 여부를 판정한다. 그리고, 비율 R1이 제1 소정값 ε1 이상이라고 판정된 경우에, 통지부(54)는, 표시 디바이스(18)(도 4 참조)에 대하여, 톱니바퀴 상자(30)의 이상의 징후가 검출된 것을 나타내는 통지를 행하게 한다.
예지 보전 판정 장치(12a)는, 톱니바퀴 상자(30) 및 압출기(40)가 동작하고 있는 동안은, 항상 상기한 처리를 행한다. 그리고, 소정 시간, 예를 들어 10초 마다, 제1 판정부(53a)에 의한 판정과 통지부(54)에 있어서의 통지를 행한다.
또한, 판정 및 통지의 타이밍은 이것에 한정되지 않는다. 즉, 과거의 소정 시간에 걸치는 AE 출력 M(t)의 판정 결과에 기초하여 통지를, 소정의 시간 간격으로 행해도 된다. 예를 들어, 1초에 1회 등의 타이밍으로, 과거의 소정 시간(예를 들어 10초)에 걸치는 AE 출력 M(t)의 판정 결과에 기초하는 통지를 행해도 된다.
[예지 보전 판정 장치가 행하는 처리의 흐름의 설명]
이어서, 도 7을 사용하여, 제1 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치(12a)가 행하는 처리의 흐름을 설명한다. 도 7은, 제1 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치가 행하는 처리의 흐름의 일례를 도시하는 흐름도이다.
신호 취득부(51)는, 기억부(14)로부터, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)을 취득한다(스텝 S11).
제1 차분값 산출부(521)는, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)의 최댓값 Smax1과, 최솟값 Smin1의 제1 차분값 δ1을 산출한다(스텝 S12).
평균값 산출부(522)는, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)의 평균값 Save를 산출한다(스텝 S13).
제2 차분값 산출부(523)는, 소정 시간분의 AE 출력 M(t) 중에서, 평균값 Save 미만의 AE 출력 M(t)의 최댓값 Smax2와 최솟값 Smin1의 제2 차분값 δ2를 산출한다(스텝 S14).
제1 비율 산출부(524)는, 제2 차분값 δ2에 대한, 제1 차분값 δ1의 비율 R1(제1 비율)을 산출한다(스텝 S15).
제1 판정부(53a)는, 제1 비율 R1이 제1 소정값 ε1 이상인지를 판정한다(스텝 S16). 제1 비율 R1이 제1 소정값 ε1 이상이라고 판정되면(스텝 S16: 예), 스텝 S17로 진행한다. 한편, 제1 비율 R1이 제1 소정값 ε1 이상이라고 판정되지 않으면(스텝 S16: 아니오), 스텝 S11로 복귀된다.
스텝 S16에서 예라고 판정되면, 통지부(54)는, 톱니바퀴 상자(30)의 예지 보전에 관한 통지, 즉 이상의 징후가 보이는 것을 나타내는 통지를 행한다. 그 후, 예지 보전 판정 장치(12a)는, 도 7의 처리를 종료한다.
이상 설명한 바와 같이, 제1 실시 형태의 예지 보전 판정 장치(12a)에 있어서, 제1 차분값 산출부(521)는, 톱니바퀴 상자(30)(기기)의 금속 하우징(30a)(하우징)의 표면에 설치한 AE 센서(20)의 AE 출력 M(t)을 취득하고, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)의 최댓값 Smax1과 최솟값 Smin1의 차분값 δ1(제1 차분값)을 산출한다. 평균값 산출부(522)는, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)의 평균값 Save를 산출한다. 그리고, 제2 차분값 산출부(523)는, 소정 시간분의 AE 출력 M(t) 중에서, 평균값 Save 미만의 AE 출력 M(t)의 최댓값 Smax2와 최솟값 Smin1의 차분값 δ2(제2 차분값)를 산출한다. 제1 비율 산출부(524)는, 차분값 δ2에 대한, 차분값 δ1의 비율 R1(제1 비율)을 산출한다. 그리고, 비율 R1이 제1 소정값 ε1 이상인 경우에, 통지부(54)는, 톱니바퀴 상자(30)에 이상이 발생할 우려가 있는 것을 통지한다. 이로써, 예지 보전 판정 장치(12a)는, 톱니바퀴 상자(30)에 명확한 이상이 일어난 때 발생하는 AE 출력 M(t)보다도 작은 AE 출력 M(t)을 검출한 시점에서 통지하기 때문에, 톱니바퀴 상자(30)의 동작에 영향을 끼치는 이상이 일어나기 전에 통지할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태의 예지 보전 판정 장치(12a)는, 압출기(40)를 구동하는 톱니바퀴 상자(30)(기기)의 예지 보전의 판정을 행한다. 따라서, 톱니바퀴 상자(30)나 압출기(40)의 동작에 영향을 끼치는 이상이 일어나기 전에 통지할 수 있기 때문에, 압출기(40)를 정지하여 톱니바퀴 상자(30)의 점검이나 정비, 소모 부품의 교환, 청소 등을 행하는 타이밍을 미리 계획할 수 있다. 이로써, 예기하지 않은 타이밍에서의 생산 라인의 정지를 방지할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태의 예지 보전 판정 장치(12a)에서는, 일반적으로 AE파 W를 분석할 때 행하는 주파수 분석을 행하지 않는다. 따라서, AE 출력 M(t)을 분석할 때의 처리의 부하를 저감시킬 수 있다.
[제2 실시 형태]
본 개시의 제2 실시 형태는, 예지 보전 판정 시스템(10b)(도시하지 않음)이 구비하고, 기기의 이상이 발생하는 징후를 검출하여 통지하는 예지 보전 판정 장치(12b)의 예이다. 예지 보전 판정 장치(12b)는, 상기한 예지 보전 판정 장치(12a)와는 다른 예지 보전의 판정 방법을 구비한다.
[예지 보전 판정 장치의 기능 구성의 설명]
도 8을 사용하여, 예지 보전 판정 장치(12b)의 기능 구성에 대하여 설명한다. 도 8은, 제2 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치의 기능 구성도이다. 예지 보전 판정 장치(12b)의 제어부(13)는, 제어 프로그램 P2(도시하지 않음)를 RAM(13c)에 전개하여 동작시킴으로써, 도 8에 나타내는 신호 취득부(51)와, 신호 분석부(52b)와, 제2 판정부(53b)와, 통지부(54)를 기능부로서 실현한다.
신호 취득부(51)와 통지부(54)의 기능은, 상기한 예지 보전 판정 장치(12a)와 동일하다.
신호 분석부(52b)는, 신호 취득부(51)가 취득한 AE 센서(20)의 출력을 분석하여, 톱니바퀴 상자(30)에 이상의 징후가 보이는지를 판정하기 위한 평가값을 산출한다.
신호 분석부(52b)는, 또한, 제1 차분값 산출부(521)와, 이상값 제거부(525)와, 제3 차분값 산출부(526)와, 제2 비율 산출부(527)를 구비한다.
제1 차분값 산출부(521)의 기능은, 상기한 예지 보전 판정 장치(12a)와 동일하다.
이상값 제거부(525)는, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)으로부터, 당해 출력의 최댓값 Smax1에 대하여 소정 비율 U 이상의 출력을 제거한다. 소정 비율 U는, 사전의 평가 실험 등에 기초하여 결정되어, 예를 들어 30％ 등으로 설정된다. 또한, 소정 비율 U는, 사전에 평가 실험 등을 행하여, 평가 대상이 되는 톱니바퀴 상자(30)에 따른 값으로 설정된다. 상세하게는 후술한다.
제3 차분값 산출부(526)는, 이상값 제거부(525)의 출력의 최댓값 Smax3과 최솟값 Smin1의 차분값 δ3＝Smax3－Smin1(제3 차분값)을 산출한다.
제2 비율 산출부(527)는, 제3 차분값 δ3에 대한, 제1 차분값 δ1의 비율 R2＝δ1/δ3을 산출한다. 비율 R2(제2 비율)는, 신호 분석부(52b)가 산출하는, 상기한 평가값이다.
제2 판정부(53b)는, 제2 비율 산출부(527)가 산출한 비율 R2가 제2 소정값(예를 들어 3) 이상인지 여부를 판정한다.
[예지 보전 판정 방법의 설명]
이어서, 도 9를 사용하여, 예지 보전 판정 장치(12b)가 예지 보전을 위한 판정, 즉 톱니바퀴 상자(30)에 이상의 징후가 보이는지의 판정을 행하는 방법을 설명한다. 도 9는, 제2 실시 형태에 있어서의 예지 보전 판정 방법의 설명도이다.
도 9에 도시하는 그래프(60b)는, 예지 보전 판정 장치(12a)의 신호 취득부(51)가 취득한 AE 센서(20)로부터의 AE 출력 M(t)의 일례이다. 도 9의 횡축은 시각 t를 나타내고, 종축은 AE 센서(20)의 AE 출력 M(t)의 실효값(RMS값)을 나타낸다. 또한, AE 센서(20)로부터의 AE 출력은 연속 파형으로 출력되지만, 그래프(60b)는, 당해 연속 파형을 소정의 시간 간격으로 샘플링한 산포도로 한 것이다.
제1 차분값 산출부(521)는, AE 출력 M(t)의 소정 시간분, 예를 들어 도 9에 도시하는 10초간에 있어서의 최댓값 Smax1과 최솟값 Smin1의 차분값 δ1＝Smax1－Smin1(제1 차분값)을 산출한다.
이어서, 이상값 제거부(525)는, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)으로부터, 당해 AE 출력 M(t)의 최댓값 Smax1에 대하여 소정 비율 U 이상의 출력을 제거한다.
그리고, 제3 차분값 산출부(526)는, 이상값 제거부(525)가, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)으로부터, 당해 AE 출력 M(t)의 최댓값 Smax1에 대하여 소정 비율 U 이상의 출력을 제거한 후에 남은 출력의 최댓값 Smax3과 최솟값 Smin1의 차분값 δ3＝Smax3－Smin1(제3 차분값)을 산출한다.
제2 비율 산출부(527)는, 제3 차분값 δ3에 대한, 제1 차분값 δ1의 비율 R2(제2 비율)를 산출한다. 즉, 제2 비율 산출부(527)는, 비율 R2를, R2＝δ1/δ3에 의해 산출한다.
제1 판정부(53a)는, 제2 비율 산출부(527)가 산출한 비율 R2가 제2 소정값 ε2 이상인지 여부를 판정한다. 그리고, 비율 R2가 제2 소정값 ε2 이상이라고 판정된 경우에, 통지부(54)는, 표시 디바이스(18)(도 4 참조)에 대하여, 톱니바퀴 상자(30)의 이상의 징후가 검출된 것을 나타내는 통지를 행하게 한다.
예지 보전 판정 장치(12b)는, 톱니바퀴 상자(30) 및 압출기(40)가 동작하고 있는 동안은, 항상 상기한 처리를 행한다. 그리고, 소정 시간마다, 예를 들어 10초마다, 제2 판정부(53b)에 의한 판정과 통지부(54)에 있어서의 통지를 행한다.
또한, 판정 및 통지의 타이밍은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 과거의 소정 시간에 걸치는 AE 출력 M(t)의 판정 결과에 기초하여, 소정의 시간 간격으로 통지를 행해도 된다. 예를 들어, 1초에 1회 등의 타이밍으로, 과거의 소정 시간(예를 들어, 10초)에 걸치는 AE 출력 M(t)의 판정 결과에 기초하는 통지를 행해도 된다.
또한, 제2 실시 형태에 있어서, 소정 비율 U 및 제2 의 소정값 ε2의 값은, 사전에 평가 실험 등을 행하여, 평가 대상이 되는 톱니바퀴 상자(30)에 따른 값으로 설정된다.
발명자들의 평가 실험에 의해, 상기한 바와 같이, 평가 대상인 톱니바퀴 상자(30)가 정상인 경우의 AE 출력 M2(t)의 최댓값과 최솟값의 차분값에 대한, 당해 톱니바퀴 상자(30)에 명확한 이상이 발생하는 경우의 AE 출력 M1(t)의 최댓값과 최솟값의 차분값의 비율이 약 5인 것을 알 수 있었다. 또한, 이 비율은, 톱니바퀴 상자(30)의 이상이 진전할수록 큰 값으로 되는 것을 알 수 있었기 때문에, 당해 비율이 5에 도달하기 전, 예를 들어 3 정도로 된 경우에, 톱니바퀴 상자(30)에 이상의 징후가 있다고 판정하는 것이 바람직한 것을 알 수 있었다.
또한, 발명자들의 평가에 의해, 톱니바퀴 상자(30)가 정상의 상태인 경우의 AE 출력 M2(t)의 최댓값과 최솟값의 차분값은, 톱니바퀴 상자(30)에 이상이 발생하는 경우의 AE 출력 M1(t)로부터, AE 출력 M1(t)의 상위 약 30％의 데이터를 제거한 출력의 최댓값과 최솟값의 차분값과 거의 동등한 것을 알 수 있었다.
그 때문에, 발명자들은, 이상의 징후를 파악하여 통지를 행하기 위해서는, AE 출력 M(t)으로부터, 상위 약 30％의 데이터를 제거한 경우의 최댓값과 최솟값의 차분값에 대한, AE 출력 M(t)의 최댓값과 최솟값의 차분값의 비율이 약 3(상기한 제2 소정값 ε2에 대응)에 도달한 경우에, 이상의 징후가 있다고 판정하는 것이 적절하다고 판단했다.
또한, 제1 실시 형태에서 설명한 평가 방법과, 제2 실시 형태에서 설명한 평가 방법을 비교하면, AE 출력 M(t)과, 당해 AE 출력 M(t)으로부터 상위의 데이터를 제거한 데이터를 비교하는 점에서, 거의 등가의 분석 방법이라고 간주할 수 있다. 따라서, 어느 방법을 적용하여 판정을 행해도 되지만, 제2 실시 형태에 기재한 방법, 즉 AE 출력 M(t)의 상위의 소정 비율의 데이터를 제거한 데이터에 기초하여 판정하는 방법의 쪽이, 평균값의 산출이 불필요한 분만큼 분석 처리의 계산량이 적어도 된다.
[예지 보전 판정 장치가 행하는 처리의 흐름의 설명]
이어서, 도 10을 사용하여, 제2 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치(12b)가 행하는 처리의 흐름을 설명한다. 도 10은, 제2 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치가 행하는 처리의 흐름의 일례를 도시하는 흐름도이다.
신호 취득부(51)는, 기억부(14)로부터, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)을 취득한다(스텝 S21).
제1 차분값 산출부(521)는, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)의 최댓값 Smax1과, 최솟값 Smin1의 제1 차분값 δ1을 산출한다(스텝 S22).
이상값 제거부(525)는, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)의 최댓값 Smax1에 대하여 소정 비율 U 이상의 AE 출력 M(t)을 제거한다(스텝 S23).
제3 차분값 산출부(526)는, 이상값 제거부(525)가 소정의 AE 출력 M(t)을 제거한 후의 최댓값 Smax3과, AE 출력 M(t)의 최솟값 Smin1의 제3 차분값 δ3을 산출한다(스텝 S24).
제2 비율 산출부(527)는, 제3 차분값 δ3에 대한, 제1 차분값 δ1의 비율 R2(제2 비율)를 산출한다(스텝 S25).
제2 판정부(53b)는, 제2 비율 R2가 제2 소정값 ε2 이상인지를 판정한다(스텝 S26). 제2 비율 R2가 제2 소정값 ε2 이상이라고 판정되면(스텝 S26: 예), 스텝 S27로 진행한다. 한편, 제2 비율 R2가 제2 소정값 ε2 이상이라고 판정되지 않으면(스텝 S26: 아니오), 스텝 S21로 복귀된다.
스텝 S26에서 예라고 판정되면, 통지부(54)는, 톱니바퀴 상자(30)의 예지 보전에 관한 통지, 즉, 이상의 징후가 보이는 것을 나타내는 통지를 행한다. 그 후, 예지 보전 판정 장치(12b)는 도 10의 처리를 종료한다.
이상 설명한 바와 같이, 제2 실시 형태의 예지 보전 판정 장치(12b)에 있어서, 제1 차분값 산출부(521)는, 톱니바퀴 상자(30)(기기)의 금속 하우징(30a)(하우징)의 표면에 설치한 AE 센서(20)의 AE 출력 M(t)을 취득하고, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)의 최댓값 Smax1과 최솟값 Smin1의 차분값 δ1(제1 차분값)을 산출한다. 제3 차분값 산출부(526)는, 소정 시간분의 AE 출력 M(t) 중, 최댓값 Smax1에 대하여 소정 비율 U 이상의 출력을 제거한 후에 남은 AE 출력 M(t)의 최댓값 Smax3과 최솟값 Smin1의 차분값 δ3(제3 차분값)을 산출한다. 그리고, 제2 비율 산출부(527)는, 차분값 δ3에 대한 차분값 δ1의 비율 R2(제2 비율)를 산출한다. 제2 판정부(53b)는, 비율 R2가 제2 소정값 ε2 이상인 경우에, 통지부(54)는, 톱니바퀴 상자(30)에 이상의 징후가 보이는 것을 통지한다. 이로써, 예지 보전 판정 장치(12b)는, 톱니바퀴 상자(30)에 명확한 이상이 일어난 때에 발생하는 AE 출력 M(t)보다도 작은 AE 출력 M(t)을 검출한 시점에서 통지하기 때문에, 톱니바퀴 상자(30)의 동작에 영향을 끼치는 이상이 일어나기 전에 통지할 수 있다.
또한, 제2 실시 형태의 예지 보전 판정 장치(12b)는, 압출기(40)를 구동하는 톱니바퀴 상자(30)(기기)의 예지 보전의 판정을 행한다. 따라서, 톱니바퀴 상자(30)나 압출기(40)의 동작에 영향을 끼치는 이상이 일어나기 전에 통지할 수 있기 때문에, 압출기(40)를 정지하여 톱니바퀴 상자(30)의 점검이나 정비, 소모 부품의 교환, 청소 등을 행하는 타이밍을 미리 계획할 수 있다. 이로써, 예기하지 않은 타이밍에서의 생산 라인의 정지를 방지할 수 있다.
[제3 실시 형태]
이어서, 본 개시의 제3 실시 형태로서, 도 11에 도시하는 예지 보전 판정 장치(12c)에 대하여 설명한다. 도 11은, 제3 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치를 사용한 예지 보전 판정 시스템의 전체 구성도이다.
예지 보전 판정 시스템(10c)은, 모터(22)의 회전 구동력을 감속하여 압출기(40)를 구동하는 톱니바퀴 상자(30)에 발생하는 균열이나 마모 및 기어를 지지하는 축의 마모 등의 이상의 징후를 검출하여 통지한다. 예지 보전 판정 장치(12c)는, 예지 보전 판정 시스템(10c)에 구비되어, 기기의 이상이 발생하는 징후를 검출하여 통지한다. 예지 보전 판정 장치(12c)는, 상기한 예지 보전 판정 장치(12a, 12b)와는 다른 예지 보전의 판정 방법을 구비한다.
[예지 보전 판정 장치의 기능 구성의 설명]
이어서, 도 12를 사용하여, 예지 보전 판정 장치(12c)의 기능 구성에 대하여 설명한다. 도 12는, 제3 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치의 기능 구성도이다. 예지 보전 판정 장치(12c)의 제어부(13)는, 제어 프로그램 P3(도시하지 않음)을 RAM(13c)에 전개하여 동작시킴으로써, 도 12에 도시하는 신호 취득부(51)와, 신호 분석부(52b)와, 제3 판정부(53c)와, 통지부(54)를 기능부로서 실현한다.
신호 취득부(51)의 기능은, 상기한 예지 보전 판정 장치(12a, 12b)와 동일하다. 또한, 통지부(54)의 기능은, 제1 실시 형태에서 설명한 바와 같다. 즉, 본 실시 형태의 경우, 통지부(54)는, 제3 판정부(53c)의 판정 결과에 따른 통지를 행한다.
신호 분석부(52c)는, 신호 취득부(51)가 취득한 AE 출력 M(t)을 분석하여, 톱니바퀴 상자(30)에 이상의 징후가 보이는지를 판정하기 위한 평가값을 산출한다.
신호 분석부(52c)는, 또한, 제1 차분값 산출부(521)와, 평균값 산출부(522)와, 제3 비율 산출부(528)를 구비한다.
제1 차분값 산출부(521)와 평균값 산출부(522)의 기능은, 상기한 예지 보전 판정 장치(12a)와 동일하다. 그리고, 제3 비율 산출부(528)는, 평균값 산출부(522)가 산출한, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)의 평균값 Save에 대한, 제1 차분값 산출부(521)가 산출한, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)의 최댓값 Smax1과 최솟값 Smin1의 차분값 δ1(제1 차분값)의 비율인 비율 R3(＝δ1/Save: 제3 비율)을 산출한다.
제3 판정부(53c)는, 신호 분석부(52c)의 제1 차분값 산출부(521)가 산출한 차분값 δ1과, 제3 비율 산출부(528)가 산출한 비율 R3에 기초하여, 톱니바퀴 상자(30)의 상태를 판정한다. 구체적인 판정 방법은, 이하에 설명한다.
[예지 보전 판정 장치의 판정 방법의 설명]
이어서, 도 13을 사용하여, 예지 보전 판정 장치(12c)의 제3 판정부(53c)가 행하는 판정 방법을 설명한다. 발명자들은, 다양한 상태에 있는 복수의 톱니바퀴 상자(30)에 AE 센서(20)를 설치하여, 각각 20초간에 걸쳐서 취득한 복수의 데이터(데이터 점수 약 2000(샘플링 주파수 약 100㎐))를 분석했다. 분석의 결과, 톱니바퀴 상자(30)의 상태를 판정하는 데 적합한 판정 방법을 창출했다. 도 13은, 제3 실시 형태에 있어서의 판정 기준의 일례를 도시하는 도면이다.
도 13의 종축에는, 차분값 δ1(제1 차분값)을 취하고, 횡축에는, 제3 비율 R3(＝δ1/Save)을 취하고 있다. 그리고, 제3 판정부(53c)는, 차분값 δ1과 제3 비율 R3이 형성하는 2차원 맵(80a)에 기초하여, 톱니바퀴 상자(30)에 이상이 발생할 우려가 있는지를 판정한다.
구체적으로는, 차분값 δ1이 차분값 제1 역치 Td1보다도 작고, 또한 제3 비율 R3이 비율 제1 역치 Tr1보다도 작은 경우, 즉, 차분값 δ1과 제3 비율 R3이, 도 13의 영역 W1의 내측에 있는 경우에, 제3 판정부(53c)는, 톱니바퀴 상자(30)가 정상이라고 판정한다. 그리고, 이때, 통지부(54)는, 아무런 통지도 행하지 않는다. 또한, 통지부(54)는, 이때 톱니바퀴 상자(30)가 정상인 것을 나타내는 통지를 행해도 된다.
또한, 차분값 δ1이 차분값 제1 역치 Td1보다도 작고, 또한 제3 비율 R3이 비율 제1 역치 Tr1 이상이며, 비율 제1 역치 Tr1보다도 큰 비율 제2 역치 Tr2보다도 작은 경우, 즉, 차분값 δ1과 제3 비율 R3이, 도 13의 영역 W2의 내측에 있는 경우에, 제3 판정부(53c)는, 톱니바퀴 상자(30)가 저빈도에서의 요경과 관찰 상태(예를 들어, 1년에 1회 정도의 경과 관찰이 필요한 상태)에 있다고 판정한다. 그리고, 통지부(54)는, 저빈도(예를 들어, 1년에 1회 정도)의 요경과 관찰 상태에 있는 것을 나타내는 통지를 행한다.
또한, 차분값 δ1이 차분값 제1 역치 Td1 이상이며, 당해 차분값 제1 역치 Td1보다도 큰 차분값 제2 역치 Td2보다도 작고, 또한 제3 비율 R3이, 상기 비율 제2 역치 Tr2보다도 작은 경우, 즉, 차분값 δ1과 제3 비율 R3이, 도 13의 영역 W3의 내측에 있는 경우에, 제3 판정부(53c)는, 톱니바퀴 상자(30)가 중빈도에서의 요경과 관찰 상태에 있다고 판정한다. 그리고, 통지부(54)는, 중빈도(예를 들어, 6개월에 1회 정도)의 요경과 관찰 상태에 있는 것을 나타내는 통지를 행한다.
또한, 차분값 δ1이 차분값 제2 역치 Td2 이상이며, 차분값 제2 역치 Td2보다도 큰 차분값 제3 역치 Td3보다도 작고, 또한 제3 비율 R3이, 상기 비율 제2 역치 Tr2보다도 작은 경우, 즉, 차분값 δ1과 제3 비율 R3이, 도 13의 영역 W4의 내측에 있는 경우에, 제3 판정부(53c)는, 톱니바퀴 상자(30)가 고빈도에서의 요경과 관찰 상태에 있다고 판정한다. 그리고, 통지부(54)는, 고빈도(예를 들어, 3개월에 1회 정도)의 요경과 관찰 상태에 있는 것을 나타내는 통지를 행한다.
또한, 차분값 δ1이 차분값 제2 역치 Td2보다도 작고, 또한 제3 비율 R3이 비율 제2 역치 Tr2 이상인 경우, 즉, 차분값 δ1과 제3 비율 R3이, 도 13의 영역 W5의 내측에 있는 경우에, 제3 판정부(53c)는, 톱니바퀴 상자(30)가, 긴급도가 낮은 요정비 상태에 있다고 판정한다. 그리고, 통지부(54)는, 긴급도가 낮은 요정비 상태(예를 들어, 2 내지 3년 이내의 정비를 권장하는 상태)에 있는 것을 나타내는 통지를 행한다.
또한, 차분값 δ1이 차분값 제2 역치 Td2 이상이며, 당해 차분값 제2 역치 Td2보다도 큰 차분값 제3 역치 Td3보다도 작고, 또한 제3 비율 R3이 비율 제2 역치 Tr2 이상인 경우, 즉, 차분값 δ1과 제3 비율 R3이, 도 13의 영역 W6의 내측에 있는 경우에, 제3 판정부(53c)는, 톱니바퀴 상자(30)가, 긴급도가 중간 정도인 요정비 상태에 있다고 판정한다. 그리고, 통지부(54)는, 긴급도가 중간 정도인 요정비 상태(예를 들어, 1 내지 2년 이내의 정비를 권장하는 상태)에 있는 것을 나타내는 통지를 행한다.
또한, 차분값 δ1이 차분값 제3 역치 Td3 이상인 경우, 즉, 차분값 δ1과 제3 비율 R3이, 도 13의 영역 W7의 내측에 있는 경우에, 제3 판정부(53c)는, 톱니바퀴 상자(30)가, 긴급도가 높은 요정비 상태에 있다고 판정한다. 그리고, 통지부(54)는, 긴급도가 높은 요정비 상태(예를 들어, 1년 이내의 정비를 권장하는 상태)에 있는 것을 나타내는 통지를 행한다.
또한, 제1 실시 형태에서 사용한 비율 R1(＝δ1/δ2), 또는 제2 실시 형태에서 사용한 비율 R2(＝δ1/δ3)를 횡축에 취하고, 차분값 δ1을 종축에 취한 2차원 맵(80a)을 작성하고, 당해 2차원 맵(80a)에 플롯된 평가값의 위치에 기초하여 톱니바퀴 상자(30)의 상태를 평가해도 된다. 즉, 제3 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 종축 및 횡축의 평가 함수에 따른 복수의 역치를 설정하고, 계측된 평가값과 역치의 관계에 기초하여, 톱니바퀴 상자(30)의 상태를 평가해도 된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 톱니바퀴 상자(30)에 설치하는 AE 센서(20)의 수는 1개에 한정되는 것은 아니다. 즉, 복수의 AE 센서(20)를, 톱니바퀴 상자(30)의 각 축방향에 대응하는 면에 설치하고, 각 AE 센서(20)의 출력을, 각각 도 13에 도시한 2차원 맵(80a)으로 평가해도 된다. 이와 같이, 복수 채널의 동시 계측을 행함으로써, 톱니바퀴 상자(30)의 각 축방향의 상태를 평가할 수 있기 때문에, 톱니바퀴 상자(30)의 이상이 발생한 위치를 더 정확하게 특정할 수 있다.
또한, AE 센서(20)를 설치하는 장소는, 톱니바퀴 상자(30)의 입력축측(모터(22)측), 출력축측(압출기(40)측), 중간축측(톱니바퀴 상자(30)의 중앙부) 등의 베리에이션을 갖게 해도 된다.
[예지 보전 판정 장치가 행하는 데이터 처리의 흐름의 설명]
이어서, 도 14를 사용하여, 신호 분석부(52c)와 제3 판정부(53c)가 행하는 판정 처리의 흐름을 설명한다. 도 14는, 제3 실시 형태에 있어서 신호 분석부와 제3 판정부가 행하는 처리의 흐름의 일례를 설명하는 흐름도이다.
신호 취득부(51)는, 기억부(14)로부터, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)을 취득한다(스텝 S31).
신호 분석부(52c)는, 스텝 S31에서 취득한 소정 시간분의 AE 출력 M(t)을 큰 값부터 내림차순으로 재배열한다(스텝 S32).
신호 분석부(52c)는, 스텝 S32에서 내림차순으로 재배열한 AE 출력 M(t) 중에서 돌발값을 제거한다(스텝 S33). 구체적으로는, 내림차순으로 재배열한 AE 출력 M(t)을, 예를 들어 100간격(0≤M(t)<100, 101≤M(t)<200, …)으로 분류하고, 분류된 100간격 중에 데이터가 2개 이하밖에 없는 경우, 당해 2개 이하의 데이터를 제거한다.
제1 차분값 산출부(521)는, AE 출력 M(t)의 최댓값 Smax1과, 최솟값 Smin1을 특정한다(스텝 S34).
평균값 산출부(522)는, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)의 평균값 Save를 산출한다(스텝 S35).
제1 차분값 산출부(521)는, 최댓값 Smax1과, 최솟값 Smin1의 제1 차분값 δ1을 산출한다. 그리고, 제3 비율 산출부(528)는, 제3 비율 R3(＝δ1/Save)을 산출한다(스텝 S36).
제3 판정부(53c)는, 도 13에서 설명한 기준에 따라, 톱니바퀴 상자(30)의 상태 판정을 행한다(스텝 S37).
이상 설명한 바와 같이, 제3 실시 형태의 예지 보전 판정 장치(12c)에 있어서, 제1 차분값 산출부(521)는, 톱니바퀴 상자(30)(기기)의 금속 하우징(30a)(하우징)의 표면에 설치한 AE 센서(20)의 AE 출력 M(t)을 취득하여, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)의 최댓값 Smax1과 최솟값 Smin1의 차분값 δ1(제1 차분값)을 산출한다. 평균값 산출부(522)는, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)의 평균값 Save를 산출한다. 그리고, 제3 비율 산출부(528)는, 평균값 Save에 대한 차분값 δ1(제1 차분값)의 비율인 제3 비율 R3을 산출한다. 그리고, 통지부(54)는, 차분값 δ1과 제3 비율 R3에 기초하여, 즉 2차원 맵(80a)에 기초하여 톱니바퀴 상자(30)에 이상이 발생할 우려가 있는 것을 통지한다. 이로써, 예지 보전 판정 장치(12c)는, 톱니바퀴 상자(30)에 명확한 이상이 일어난 때에 발생하는 AE 출력 M(t)보다도 작은 AE 출력 M(t)을 검출한 시점에서 통지하기 때문에, 톱니바퀴 상자(30)의 동작에 영향을 끼치는 이상이 일어나기 전에 통지할 수 있다.
또한, 제3 실시 형태에서 설명한 판정 방법, 즉, 도 13에 2차원 맵(80a)에 기초하는 판정 방법을, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 적용해도 된다. 이렇게 복수의 판정 척도에 기초하여 판정을 행함으로써, 톱니바퀴 상자(30)의 상태를 더 상세하게 판정할 수 있다.
[제4 실시 형태]
본 개시의 제4 실시 형태는, 예지 보전 판정 시스템(10d)이 구비하는, 기기의 이상이 발생하는 징후를 검출하여 통지하는 예지 보전 판정 장치(12d)의 예이다.
먼저, 도 15를 사용하여, 본 실시 형태에 있어서의 예지 보전 판정 장치(12d)를 사용한 예지 보전 판정 시스템(10d)의 전체 구성에 대하여 설명한다. 도 15는, 제4 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치를 사용한 예지 보전 판정 시스템의 전체 구성도이다.
예지 보전 판정 시스템(10d)은, 도 2에서 설명한 예지 보전 판정 시스템(2a)의 구성에, 진동 센서(70)를 추가한 구성을 갖는다. 진동 센서(70)는, 톱니바퀴 상자(30)의 금속 하우징(30a)의 표면에 설치되어, 톱니바퀴 상자(30)에 발생하는 진동 가속도의 크기를 측정한다. 구체적으로는, AE 센서(20)가 측정하는 주파수 범위보다도 낮은, 수㎐ 내지 수10㎐의 범위의 진동 가속도의 크기를 검출한다. 또한, 진동 센서(70)는, 본 개시에 있어서의 가속도 센서의 일례이고, 예를 들어 압전형 가속도 센서 등이 사용된다.
예지 보전 판정 시스템(10d)은, 톱니바퀴 상자(30)에 발생하는 진동 가속도의 크기를 측정하여, 진동 가속도가 소정의 가속도보다도 큰 경우에, 제3 실시 형태에서 설명한 톱니바퀴 상자(30)의 상태를 판정하는 방법을, 별도의 판정 방법으로 전환한다. 즉, 예지 보전 판정 시스템(10d)은, 톱니바퀴 상자(30)에 발생하는 진동 가속도의 크기가 소정의 가속도, 즉 제3 소정값 ε3보다도 큰 경우는, 도 13과는 다른 판정 기준에 의해, 톱니바퀴 상자(30)의 상태를 판정한다. 한편, 톱니바퀴 상자(30)에 발생하는 진동 가속도의 크기가 제3 소정값 ε3 이하인 경우는, 도 13에 도시한 판정 기준에 의해, 톱니바퀴 상자(30)의 상태를 판정한다. 또한, 제3 소정값 ε3은, 발명자들의 평가 실험에 의하면, 10m/s2 정도로 하는 것이 바람직하다.
도 16은, 제4 실시 형태에 관한 예지 보전 판정 장치의 기능 구성도이다. 예지 보전 판정 장치(12d)의 제어부(13)는, 제어 프로그램 P3(도시하지 않음)을 RAM(13c)에 전개하여 동작시킴으로써, 도 16에 나타내는 신호 취득부(55)와, 신호 분석부(52d)와, 제4 판정부(53d)와, 통지부(54)를 기능부로서 실현한다.
신호 취득부(55)는, 기억부(14)로부터, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)을 취득한다. 또한, 신호 취득부(55)는, 진동 센서(70)로부터, 진동 가속도를 취득한다.
신호 분석부(52d)는, 제3 실시 형태에서 설명한 기능에 더하여, 진동 가속도 판정부(520)를 구비한다. 진동 가속도 판정부(520)는, 진동 센서(70)가 취득한 진동 가속도가 제3 소정값 ε3보다도 큰지 여부를 판정한다.
그리고, 통지부(54)의 기능은, 제1 실시 형태에서 설명한 바와 같다. 즉, 본 실시 형태의 경우, 통지부(54)는, 제4 판정부(53d)의 판정 결과에 따른 통지를 행한다.
제4 판정부(53d)는, 진동 센서(70)가 취득한 진동 가속도의 크기에 따른 판정 방법에 의해, 톱니바퀴 상자(30)의 상태를 판정한다. 구체적인 판정 방법은 후술한다.
예지 보전 판정 장치(12d)는, 톱니바퀴 상자(30)에 발생하는 진동 가속도의 크기가 제3 소정값 ε3보다도 큰 경우에는, 예를 들어 도 17에 나타내는 판정 기준(2차원 맵(80b))에 의해, 톱니바퀴 상자(30)의 상태를 판정한다. 도 17은, 진동 가속도가 제3 소정값 ε3보다도 큰 경우의 판정 기준의 일례를 도시하는 도면이다.
도 17의 종축에는, 차분값 δ1(제1 차분값)을 취하고, 횡축에는, AE 출력 M(t)의 최솟값 Smin1, 또는 AE 출력 M(t)의 평균값 Save를 취하고 있다. 그리고, 제4 판정부(53d)는, 차분값 δ1과 최솟값 Smin1(또는 평균값 Save)이 형성하는 2차원 맵(80b)에 기초하여, 톱니바퀴 상자(30)에 이상이 발생할 우려가 있는지를 판정한다.
구체적으로는, 차분값 δ1이 차분값 제1 역치 Td1보다도 작고, 또한 최솟값 Smin1(또는 평균값 Save)이 신호 출력 역치 Ts1보다도 작은 경우, 즉, 차분값 δ1과 최솟값 Smin1(또는 평균값 Save)이, 도 17의 영역 W11의 내측에 있는 경우에, 제4 판정부(53d)는, 톱니바퀴 상자(30)가 저빈도에서의 요경과 관찰 상태(예를 들어, 1년에 1회 정도의 경과 관찰이 필요한 상태)에 있다고 판정한다. 그리고, 통지부(54)는, 저빈도(예를 들어, 1년에 1회 정도)의 요경과 관찰 상태에 있는 것을 나타내는 통지를 행한다.
또한, 차분값 δ1이 차분값 제1 역치 Td1 이상이며, 당해 차분값 제1 역치 Td1보다도 큰 차분값 제2 역치 Td2보다도 작고, 또한 최솟값 Smin1(또는 평균값 Save)이 신호 출력 역치 Ts1보다도 작은 경우, 즉, 차분값 δ1과 최솟값 Smin1(또는 평균값 Save)이, 도 17의 영역 W12의 내측에 있는 경우에, 제4 판정부(53d)는, 톱니바퀴 상자(30)가 중간 빈도에서의 요경과 관찰 상태에 있다고 판정한다. 그리고, 통지부(54)는, 중간 빈도(예를 들어, 6개월에 1회 정도)의 요경과 관찰 상태에 있는 것을 나타내는 통지를 행한다.
또한, 차분값 δ1이 차분값 제2 역치 Td2 이상이며, 차분값 제3 역치 Td3보다도 작고, 또한 최솟값 Smin1(또는 평균값 Save)이, 신호 출력 역치 Ts1보다도 작은 경우, 즉, 차분값 δ1과 최솟값 Smin1(또는 평균값 Save)이, 도 17의 영역 W13의 내측에 있는 경우에, 제4 판정부(53d)는, 톱니바퀴 상자(30)가 고빈도에서의 요경과 관찰 상태에 있다고 판정한다. 그리고, 통지부(54)는, 고빈도(예를 들어, 3개월에 1회 정도)의 요경과 관찰 상태에 있는 것을 나타내는 통지를 행한다.
또한, 차분값 δ1이 차분값 제2 역치 Td2보다도 작고, 또한 최솟값 Smin1(또는 평균값 Save)이 신호 출력 역치 Ts1 이상인 경우, 즉, 차분값 δ1과 최솟값 Smin1(또는 평균값 Save)이, 도 17의 영역 W14의 내측에 있는 경우에, 제4 판정부(53d)는, 톱니바퀴 상자(30)가, 긴급도가 낮은 요정비 상태에 있다고 판정한다. 그리고, 통지부(54)는, 긴급도가 낮은 요정비 상태(예를 들어, 2 내지 3년 이내의 정비를 권장하는 상태)에 있는 것을 나타내는 통지를 행한다.
또한, 차분값 δ1이 차분값 제2 역치 Td2 이상이며, 차분값 제3 역치 Td3보다도 작고, 또한 최솟값 Smin1(또는 평균값 Save)이 신호 출력 역치 Ts1 이상인 경우, 즉, 차분값 δ1과 최솟값 Smin1(또는 평균값 Save)이, 도 17의 영역 W15의 내측에 있는 경우에, 제4 판정부(53d)는, 톱니바퀴 상자(30)가, 긴급도가 중간 정도인 요정비 상태에 있다고 판정한다. 그리고, 통지부(54)는, 긴급도가 중간 정도인 요정비 상태(예를 들어, 1 내지 2년 이내의 정비를 권장하는 상태)에 있는 것을 나타내는 통지를 행한다.
또한, 차분값 δ1이 차분값 제3 역치 Td3 이상인 경우, 즉, 차분값 δ1과 최솟값 Smin1(또는 평균값 Save)이, 도 17의 영역 W16의 내측에 있는 경우에, 제4 판정부(53d)는, 톱니바퀴 상자(30)가, 긴급도가 높은 요정비 상태에 있다고 판정한다. 그리고, 통지부(54)는, 긴급도가 높은 요정비 상태(예를 들어, 1년 이내의 정비를 권장하는 상태)에 있는 것을 나타내는 통지를 행한다.
이어서, 도 18을 사용하여, 신호 분석부(52c)와 제4 판정부(53d)가 행하는 판정 처리의 흐름을 설명한다. 도 18은, 제4 실시 형태에 있어서 신호 분석부와 제4 판정부가 행하는 처리의 흐름의 일례를 설명하는 흐름도이다.
신호 취득부(55)는, 진동 센서(70)로부터 진동 가속도를 취득한다(스텝 S41).
신호 취득부(55)는, 기억부(14)로부터, 소정 시간분의 AE 출력 M(t)을 취득한다(스텝 S42).
진동 가속도 판정부(520)는, 진동 가속도가 제3 소정값 ε3보다도 큰지를 판정한다(스텝 S43). 진동 가속도가 제3 소정값 ε3보다도 크다고 판정되면(스텝 S43: 예) 스텝 S44로 진행한다. 한편, 진동 가속도가 제3 소정값 ε3보다도 크다고 판정되지 않으면(스텝 S43: 아니오) 스텝 S45로 진행한다.
제4 판정부(53d)는, 2차원 맵(80b)에 기초하여, 톱니바퀴 상자(30)의 상태를 판정한다(스텝 S44). 그 후, 도 18의 처리를 종료한다.
제4 판정부(53d)는, 2차원 맵(80a)에 기초하여, 톱니바퀴 상자(30)의 상태를 판정한다(스텝 S45). 그 후, 도 18의 처리를 종료한다.
이상 설명한 바와 같이, 제4 실시 형태의 예지 보전 판정 장치(12d)는, 톱니바퀴 상자(30)(기기)의 표면에 설치한 진동 센서(70)(가속도 센서)의 출력을 취득하여, 당해 진동 센서(70)의 출력이 제3 소정값 ε3보다도 큰 경우는, 통지부(54)는, AE 센서(20)의 출력의 최솟값 또는 평균값과 차분값 δ1(제1 차분값)에 기초하여, 톱니바퀴 상자(30)에 이상이 발생할 우려가 있는 것을 통지한다. 그리고, 진동 센서(70)의 출력이 제3 소정값 ε3 이하인 경우는, 차분값 δ1(제1 차분값)과 제3 비율 R3에 기초하여, 톱니바퀴 상자(30)에 이상이 발생할 우려가 있는 것을 통지한다. 이로써, 예지 보전 판정 장치(12d)는, 톱니바퀴 상자(30)에 높은 진동 가속도가 발생하는 경우라도, 톱니바퀴 상자(30)의 동작에 영향을 끼치는 이상이 일어나기 전에 통지할 수 있다.
[제5 실시 형태]
본 개시의 제5 실시 형태는, 예지 보전 판정 시스템(10e)(도 19 참조)이 구비하는, 기기의 이상이 발생하는 징후를 검출하여 통지하는 예지 보전 판정 장치(12e)의 예이다.
도 19는, 제5 실시 형태의 예지 보전 판정 시스템의 시스템 구성의 일례를 도시하는 시스템 블록도이다. 예지 보전 판정 시스템(10e)은, 복수의 톱니바퀴 상자(31a, 31b, …)에 설치된 AE 센서(21a, 21b, …)의 출력(프리앰프에서 증폭된 출력)을, 각각 인터넷(100)을 통해, 예지 보전 판정 장치(12e)로 송신하고, 예지 보전 판정 장치(12e)에 있어서, 각 톱니바퀴 상자(31a, 31b, …)의 상태를 판정한다. 또한, 톱니바퀴 상자(31a, 31b)는, 각각, 모터(23a, 23b, …)에 의해 회전 구동되어, 압출기(41a, 41b, …)를 구동하고 있다. 또한, AE 센서(21a, 21b, …)의 출력에는, 각 AE 센서가 설치된 톱니바퀴 상자를 특정하는 식별 정보가 부여되어 있는 것으로 한다.
톱니바퀴 상자(31a, 31b, …)와 예지 보전 판정 장치(12e)는 인터넷(100)을 통해 접속되기 때문에, 예지 보전 판정 장치(12e)의 설치 장소는, 톱니바퀴 상자(31a, 31b, …)의 근방일 필요는 없고, 톱니바퀴 상자(31a, 31b, …)로부터 멀리 떨어진 장소여도 된다. 또한, 예지 보전 판정 장치(12e)에 접속되는 톱니바퀴 상자(31a, 31b, …)는, 동일한 공장에 설치된 톱니바퀴 상자에 한정되는 것은 아니고, 복수의 공장에 설치된 톱니바퀴 상자여도 상관없다.
예지 보전 판정 장치(12e)는, 상기한 예지 보전 판정 장치(12a 내지 12d)의 어느 것과 동일한 구성을 구비한다. 그리고, 예지 보전 판정 장치(12e)는, 각 AE 센서(21a, 21b, …)의 출력을, 상기한 제1 판정부(53a), 제2 판정부(53b), 제3 판정부(53c), 제4 판정부(53d)의 어느 것과 동일한 판정 방법으로, 톱니바퀴 상자(31a, 31b, …)의 상태를 판정한다.
그리고, 톱니바퀴 상자(31a, 31b, …)의 상태에 이상이 있다고 판정되면, 예지 보전 판정 장치(12e)가 구비하는 통지부(54)가, 판정된 내용을 통지한다.
또한, AE 센서(21a, 21b, …)의 출력에는, 각 AE 센서가 설치된 톱니바퀴 상자를 특정하는 식별 정보가 부여되기 때문에, 톱니바퀴 상자(31a, 31b, …)는 동일한 형식일 필요는 없다. 즉, 예지 보전 판정 장치(12e)는, 다른 형식의 톱니바퀴 상자로부터 얻은 다른 AE 출력 M(t)을 판정하기 위한 복수의 판정 로직을 구비하고, 예지 보전 판정 장치(12e)가 수신한 AE 출력 M(t)에 대해서는, 당해 AE 출력 M(t)을 검출한 톱니바퀴 상자에 대응하는 판정 로직을 사용하여, 톱니바퀴 상자의 상태를 판정해도 된다.
또한, 예지 보전 판정 장치(12e)가, 톱니바퀴 상자에 이상이 발생했다고 판정한 때에, 인터넷(100)을 통해, 판정 결과를 당해 톱니바퀴 상자에 회신해도 된다. 그리고, 톱니바퀴 상자에 설치한, 도 19에는 도시하지 않은 알람 등의 통지 장치에서, 판정 결과를 통지해도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 제5 실시 형태의 예지 보전 판정 장치(12e)는, 1 이상의 톱니바퀴 상자(31a, 31b)(기기)의 표면에 설치한 AE 센서(21a, 21b)와 인터넷(100)을 통해 접속되어, 당해 AE 센서(21a, 21b)의 출력을 취득한다. 이로써, 톱니바퀴 상자(기기)로부터 이격된 장소에 있어서, 당해 톱니바퀴 상자(기기)의 이상 판정을 행할 수 있다.
10a, 10b, 10c, 10d, 10e: 예지 보전 판정 시스템
12a, 12b, 12c, 12d, 12e: 예지 보전 판정 장치
20, 21a, 21b: AE 센서
22: 모터
30, 31a, 31b: 톱니바퀴 상자(기기)
40: 압출기
51: 신호 취득부
52a, 52b, 52c: 신호 분석부
53a: 제1 판정부
53b: 제2 판정부
53c: 제3 판정부
54: 통지부
70: 진동 센서(가속도 센서)
80a, 80b: 2차원 맵
100: 인터넷
520: 진동 가속도 판정부
521: 제1 차분값 산출부
522: 평균값 산출부
523: 제2 차분값 산출부
524: 제1 비율 산출부
525: 이상값 제거부
526: 제3 차분값 산출부
527: 제2 비율 산출부
Save: 평균값
Smax1, Smax2, Smax3: 최댓값
Smin1: 최솟값
δ1: 차분값(제1 차분값)
δ2: 차분값(제2 차분값)
δ3: 차분값(제3 차분값)
M(t), M1(t), M2(t): AE 출력
R1: 비율(제1 비율)
R2: 비율(제2 비율)
R3: 비율(제3 비율)
U: 소정 비율
Td1: 차분값 제1 역치
Td2: 차분값 제2 역치
Td3: 차분값 제3 역치
Tr1: 비율 제1 역치
Tr2: 비율 제2 역치
Ts1: 신호 출력 역치
ε1: 제1 소정값
ε2: 제2 소정값
ε3: 제3 소정값

Claims (14)

  1. 기기의 하우징의 표면에 설치한 AE 센서의 출력을 취득하여, 소정 시간분의 상기 출력의 최댓값과 최솟값의 제1 차분값을 산출하는 제1 차분값 산출부와,
    상기 소정 시간분의 상기 출력의 평균값을 산출하는 평균값 산출부와,
    상기 소정 시간분의 상기 출력 중, 상기 평균값 미만의 출력의 최댓값과 최솟값의 제2 차분값을 산출하는 제2 차분값 산출부와,
    상기 제2 차분값에 대한, 상기 제1 차분값의 비율인 제1 비율을 산출하는 제1 비율 산출부와,
    상기 제1 비율이 제1 소정값 이상인 경우에, 상기 기기에 이상이 발생할 우려가 있는 것을 통지하는 통지부를
    구비하는, 예지 보전 판정 장치.
  2. 기기의 하우징의 표면에 설치한 AE 센서의 출력을 취득하여, 소정 시간분의 상기 출력의 최댓값과 최솟값의 제1 차분값을 산출하는 제1 차분값 산출부와,
    상기 소정 시간분의 상기 출력 중, 상기 최댓값에 대하여 소정 비율 이상의 출력을 제거한 후에 남은 출력의 최댓값과 최솟값의 제3 차분값을 산출하는 제3 차분값 산출부와,
    상기 제3 차분값에 대한, 상기 제1 차분값의 비율인 제2 비율을 산출하는 제2 비율 산출부와,
    상기 제2 비율이 제2 소정값 이상인 경우에, 상기 기기에 이상이 발생할 우려가 있는 것을 통지하는 통지부를
    구비하는, 예지 보전 판정 장치.
  3. 기기의 하우징의 표면에 설치한 AE 센서의 출력을 취득하여, 소정 시간분의 상기 출력의 최댓값과 최솟값의 제1 차분값을 산출하는 제1 차분값 산출부와,
    상기 소정 시간분의 상기 출력의 평균값을 산출하는 평균값 산출부와,
    상기 평균값에 대한 상기 제1 차분값의 비율인 제3 비율을 산출하는 제3 비율 산출부와,
    상기 제1 차분값과 상기 제3 비율을 각 축에 취한 2차원 맵에 있어서의 상기 제1 차분값과 상기 제3 비율의 플롯 위치에 기초하여, 상기 기기에 이상이 발생할 우려가 있는지를 판정하는 판정부와,
    상기 판정부가 상기 기기에 이상이 발생할 우려가 있다고 판정한 것을 통지하는 통지부를
    구비하는, 예지 보전 판정 장치.
  4. 기기의 하우징의 표면에 설치한 AE 센서의 출력을 취득하여, 소정 시간분의 상기 출력의 최댓값과 최솟값의 제1 차분값을 산출하는 제1 차분값 산출부와,
    상기 소정 시간분의 상기 출력의 평균값을 산출하는 평균값 산출부와,
    상기 소정 시간분의 상기 출력 중, 상기 평균값 미만의 출력의 최댓값과 최솟값의 제2 차분값을 산출하는 제2 차분값 산출부와,
    상기 제2 차분값에 대한, 상기 제1 차분값의 비율인 제1 비율을 산출하는 제1 비율 산출부와,
    상기 제1 차분값과 상기 제1 비율을 각 축에 취한 2차원 맵에 기초하여, 상기 기기에 이상이 발생할 우려가 있는 것을 통지하는 통지부를
    구비하는, 예지 보전 판정 장치.
  5. 기기의 하우징의 표면에 설치한 AE 센서의 출력을 취득하여, 소정 시간분의 상기 출력의 최댓값과 최솟값의 제1 차분값을 산출하는 제1 차분값 산출부와,
    상기 소정 시간분의 상기 출력 중, 상기 최댓값에 대하여 소정 비율 이상의 출력을 제거한 후에 남은 출력의 최댓값과 최솟값의 제3 차분값을 산출하는 제3 차분값 산출부와,
    상기 제3 차분값에 대한, 상기 제1 차분값의 비율인 제2 비율을 산출하는 제2 비율 산출부와,
    상기 제1 차분값과 상기 제2 비율을 각 축에 취한 2차원 맵에 기초하여, 상기 기기에 이상이 발생할 우려가 있는 것을 통지하는 통지부를
    구비하는, 예지 보전 판정 장치.
  6. 제3항에 있어서, 기기의 하우징의 표면에 설치한 가속도 센서의 출력을 취득하여, 당해 가속도 센서의 출력이 제3 소정값보다도 큰 경우는,
    상기 통지부는, 상기 AE 센서의 출력의 최솟값 또는 평균값과 상기 제1 차분값을 각 축에 취한 2차원 맵에 기초하여, 상기 기기에 이상이 발생할 우려가 있는 것을 통지하고,
    상기 가속도 센서의 출력이 상기 제3 소정값 이하인 경우는,
    상기 제1 차분값과 상기 제3 비율을 각 축에 취한 2차원 맵에 기초하여, 상기 기기에 이상이 발생할 우려가 있는 것을 통지하는, 예지 보전 판정 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 1 이상의 기기의 표면에 설치한 AE 센서와 인터넷을 통해 접속되어, 당해 AE 센서의 출력을 취득하는, 예지 보전 판정 장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기기는 압출기를 구동하는 톱니바퀴 상자인, 예지 보전 판정 장치.
  9. 기기의 하우징의 표면에 설치한 AE 센서의 출력을 취득하여, 소정 시간분의 상기 출력의 최댓값과 최솟값의 제1 차분값을 산출하는 제1 차분값 산출 프로세스와,
    상기 소정 시간분의 상기 출력의 평균값을 산출하는 평균값 산출 프로세스와,
    상기 소정 시간분의 상기 출력 중, 상기 평균값 미만의 출력의 최댓값과 최솟값의 제2 차분값을 산출하는 제2 차분값 산출 프로세스와,
    상기 제2 차분값에 대한, 상기 제1 차분값의 비율인 제1 비율을 산출하는 제1 비율 산출 프로세스와,
    상기 제1 비율이 제1 소정값 이상인 경우에, 상기 기기에 이상이 발생할 우려가 있는 것을 통지하는 통지 프로세스를
    구비하는, 예지 보전 판정 방법.
  10. 기기의 하우징의 표면에 설치한 AE 센서의 출력을 취득하여, 소정 시간분의 상기 출력의 최댓값과 최솟값의 제1 차분값을 산출하는 제1 차분값 산출 프로세스와,
    상기 소정 시간분의 상기 출력 중, 상기 최댓값에 대하여 소정 비율 이상의 출력을 제거한 후에 남은 출력의 최댓값과 최솟값의 제3 차분값을 산출하는 제3 차분값 산출 프로세스와,
    상기 제3 차분값에 대한, 상기 제1 차분값의 비율인 제2 비율을 산출하는 제2 비율 산출 프로세스와,
    상기 제2 비율이 제2 소정값 이상인 경우에, 상기 기기에 이상이 발생할 우려가 있는 것을 통지하는 통지 프로세스를
    구비하는, 예지 보전 판정 방법.
  11. 기기의 하우징의 표면에 설치한 AE 센서의 출력을 취득하여, 소정 시간분의 상기 출력의 최댓값과 최솟값의 제1 차분값을 산출하는 제1 차분값 산출 프로세스와,
    상기 소정 시간분의 상기 출력의 평균값을 산출하는 평균값 산출 프로세스와,
    상기 평균값에 대한 상기 제1 차분값의 비율인 제3 비율을 산출하는 제3 비율 산출 프로세스와,
    상기 제1 차분값과 상기 제3 비율을 각 축에 취한 2차원 맵에 있어서의 상기 제1 차분값과 상기 제3 비율의 플롯 위치에 기초하여, 상기 기기에 이상이 발생할 우려가 있는지를 판정하는 판정 프로세스와,
    상기 판정 프로세스가 상기 기기에 이상이 발생할 우려가 있다고 판정한 것을 통지하는 통지 프로세스를
    구비하는, 예지 보전 판정 방법.
  12. 기기의 하우징의 표면에 설치한 AE 센서의 출력을 취득하는 예지 보전 판정 장치를 제어하는 컴퓨터를,
    소정 시간분의 상기 출력의 최댓값과 최솟값의 제1 차분값을 산출하는 제1 차분값 산출부와,
    상기 소정 시간분의 상기 출력의 평균값을 산출하는 평균값 산출부와,
    상기 소정 시간분의 상기 출력 중, 상기 평균값 미만의 출력의 최댓값과 최솟값의 제2 차분값을 산출하는 제2 차분값 산출부와,
    상기 제2 차분값에 대한, 상기 제1 차분값의 비율인 제1 비율을 산출하는 제1 비율 산출부와,
    상기 제1 비율이 제1 소정값 이상인 경우에, 상기 기기에 이상이 발생할 우려가 있는 것을 통지하는 통지부로서
    기능시키는, 기록매체에 기록된 프로그램.
  13. 기기의 하우징의 표면에 설치한 AE 센서의 출력을 취득하는 예지 보전 판정 장치를 제어하는 컴퓨터를,
    소정 시간분의 상기 출력의 최댓값과 최솟값의 제1 차분값을 산출하는 제1 차분값 산출부와,
    상기 소정 시간분의 상기 출력 중, 상기 최댓값에 대하여 소정 비율 이상의 출력을 제거한 후에 남은 출력의 최댓값과 최솟값의 제3 차분값을 산출하는 제3 차분값 산출부와,
    상기 제3 차분값에 대한, 상기 제1 차분값의 비율인 제2 비율을 산출하는 제2 비율 산출부와,
    상기 제2 비율이 제2 소정값 이상인 경우에, 상기 기기에 이상이 발생할 우려가 있는 것을 통지하는 통지부로서
    기능시키는, 기록매체에 기록된 프로그램.
  14. 기기의 하우징의 표면에 설치한 AE 센서의 출력을 취득하는 예지 보전 판정 장치를 제어하는 컴퓨터를,
    기기의 하우징의 표면에 설치한 AE 센서의 출력을 취득하여, 소정 시간분의 상기 출력의 최댓값과 최솟값의 제1 차분값을 산출하는 제1 차분값 산출부와,
    상기 소정 시간분의 상기 출력의 평균값을 산출하는 평균값 산출부와,
    상기 평균값에 대한 상기 제1 차분값의 비율인 제3 비율을 산출하는 제3 비율 산출부와,
    상기 제1 차분값과 상기 제3 비율을 각 축에 취한 2차원 맵에 있어서의 상기 제1 차분값과 상기 제3 비율의 플롯 위치에 기초하여, 상기 기기에 이상이 발생할 우려가 있는지를 판정하는 판정부와,
    상기 판정부가 상기 기기에 이상이 발생할 우려가 있다고 판정한 것을 통지하는 통지부로서
    기능시키는, 기록매체에 기록된 프로그램.
KR1020217015134A 2019-05-21 2020-11-12 예지 보전 판정 장치, 예지 보전 판정 방법 및 기억 매체 KR102574186B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019094935 2019-05-21
JPJP-P-2019-209112 2019-11-19
JP2019209112A JP6812529B2 (ja) 2019-05-21 2019-11-19 予知保全判定装置、予知保全判定方法及びプログラム
PCT/JP2020/042322 WO2021100615A1 (ja) 2019-05-21 2020-11-12 予知保全判定装置、予知保全判定方法及びプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210077740A KR20210077740A (ko) 2021-06-25
KR102574186B1 true KR102574186B1 (ko) 2023-09-06

Family

ID=73546474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217015134A KR102574186B1 (ko) 2019-05-21 2020-11-12 예지 보전 판정 장치, 예지 보전 판정 방법 및 기억 매체

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JP6812529B2 (ko)
KR (1) KR102574186B1 (ko)
CN (1) CN113286995B (ko)
DE (1) DE112020005706T5 (ko)
TW (1) TWI763130B (ko)
WO (1) WO2021100615A1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001304954A (ja) 2000-04-20 2001-10-31 Rion Co Ltd 故障診断方法及びその装置
JP2001324417A (ja) * 2000-05-15 2001-11-22 Non-Destructive Inspection Co Ltd 軸受の損傷評価方法及び損傷評価装置
JP2010230606A (ja) 2009-03-30 2010-10-14 Nidec Sankyo Corp 異音検査装置および異音検査方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH066955B2 (ja) * 1985-09-28 1994-01-26 ダイキン工業株式会社 回転式圧縮機の運転検査装置
JPH07270228A (ja) * 1994-03-29 1995-10-20 Kawasaki Steel Corp 低速回転機械の異常診断方法
JP3543026B2 (ja) * 1995-03-24 2004-07-14 松下冷機株式会社 機械摺動部の損傷度診断装置
JP4117500B2 (ja) * 2003-07-29 2008-07-16 日本精工株式会社 異常診断装置及びこれを有する転がり軸受装置並びに異常診断方法
JP2006077938A (ja) * 2004-09-13 2006-03-23 Nsk Ltd 異常診断装置
JP2009042151A (ja) 2007-08-10 2009-02-26 Jtekt Corp 歯車の損傷検出装置及び電動パワーステアリング装置
JP2010165242A (ja) * 2009-01-16 2010-07-29 Hitachi Cable Ltd 稼動体の異常検出方法及び異常検出システム
KR101302519B1 (ko) * 2012-07-05 2013-09-02 주식회사 포스코 진동의 확률 밀도 함수를 이용한 설비 이상 진단 방법
JP6803161B2 (ja) * 2015-07-07 2020-12-23 日本電産シンポ株式会社 金型の異常予測システム、それを備えたプレス機及び金型の異常予測方法
JP6523137B2 (ja) * 2015-10-28 2019-05-29 株式会社神戸製鋼所 回転機の異常検知装置、回転機の異常検知方法、及び、回転機
TWI583936B (zh) * 2016-06-24 2017-05-21 國立中山大學 精密型機械的檢測方法
JP6975031B2 (ja) * 2017-12-08 2021-12-01 株式会社日立ビルシステム 軸受検査装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001304954A (ja) 2000-04-20 2001-10-31 Rion Co Ltd 故障診断方法及びその装置
JP2001324417A (ja) * 2000-05-15 2001-11-22 Non-Destructive Inspection Co Ltd 軸受の損傷評価方法及び損傷評価装置
JP2010230606A (ja) 2009-03-30 2010-10-14 Nidec Sankyo Corp 異音検査装置および異音検査方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
L. Lu et al. Dominant feature selection for the fault diagnosis of rotary machines using modified genetic algorithm and empirical mode decomposition. Journal of Sound and Vibration, 2015, 344, 464-483
구동식 등. AE 신호를 이용한 조기 결함 검출을 위한 Hilbert 변환과 Hilbert-Huang 변환의 비교. 한국마린엔지니어링학회지, 2012, 36(2), 258-266

Also Published As

Publication number Publication date
TWI763130B (zh) 2022-05-01
JP6812529B2 (ja) 2021-01-13
JP2020193961A (ja) 2020-12-03
CN113286995A (zh) 2021-08-20
WO2021100615A1 (ja) 2021-05-27
CN113286995B (zh) 2023-04-04
TW202134622A (zh) 2021-09-16
DE112020005706T5 (de) 2022-09-08
KR20210077740A (ko) 2021-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2545501C2 (ru) Способ и устройство для анализа колебаний, а также база данных образов для них и применение базы данных образов
US9791416B2 (en) Furnace structural integrity monitoring systems and methods
KR101249168B1 (ko) 냉간압연에서의 품질이상 예지 시스템과 그 방법
US20120078534A1 (en) Use of Optical Fiber for Distributed Monitoring of Machinery
JP2001304954A (ja) 故障診断方法及びその装置
JP2009109350A (ja) 回転機械装置の監視診断システム
TW458821B (en) Method and apparatus for detecting chattering of cold rolling mill
EP2952869B1 (en) Gear transmission and usage measuring device for measuring usage of gear transmission
WO2019167180A1 (ja) 異常種別判定装置及び異常種別判定方法
KR100911081B1 (ko) 기어 측정 시스템 및 그 제어방법
KR102574186B1 (ko) 예지 보전 판정 장치, 예지 보전 판정 방법 및 기억 매체
JP4031745B2 (ja) 歯車診断方法及び歯車診断装置
JP5476413B2 (ja) 回転機械の健全性診断方法
JP7349971B2 (ja) 予知保全判定装置、予知保全判定方法及びプログラム
CN114025938B (zh) 挤压成形机的异常检测装置
JP7199793B2 (ja) 異常検知システム、及び異常検知方法
KR101119502B1 (ko) 진동모니터
KR20140086269A (ko) 베어링 잔여 수명 예측 방법
JPH08122142A (ja) 判別装置及び判別方法
JP2020082165A (ja) 圧延装置
RU2816813C1 (ru) Способ и система автоматизированного определения повреждений конвейерной ленты на основании данных вибрации
JP2004046653A (ja) パラメータ計算方法、状態監視方法、パラメータ計算装置、状態監視装置、状態監視システム、コンピュータプログラム、及び記録媒体

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant